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La première étape du nouveau broyeur d'atomes massif européen pourrait avoir lieu dans 20 ans, selon ScienceAlert

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La première étape du nouveau broyeur d'atomes massif européen pourrait avoir lieu dans 20 ans, selon ScienceAlert

L’un de mes faits scientifiques et techniques préférés est qu’une rivière souterraine a été gelée pour permettre la construction du Grand collisionneur de hadrons (LHC) !

Une fois terminé, il a permis de compléter le puzzle du modèle standard avec sa dernière pièce, le boson de Higgs. Mais c’est tout ce qu’il est allé sans aucun autre pas en avant passionnant dans l’unification de la gravité et de la physique quantique.

Des plans sont actuellement en cours pour construire un nouveau collisionneur qui sera trois fois plus long que le Grand collisionneur de hadrons (LHC) et qui sera capable de briser des molécules ensemble avec une énergie bien plus grande.

Au cours des dernières décennies, les collisionneurs de particules sont devenus un outil majeur pour percer les mystères de l’univers à un niveau fondamental. Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) a changé les règles du jeu, devenant le collisionneur le plus puissant du monde avec une circonférence stupéfiante de 27 kilomètres (17 miles).

Il est désormais prévu d'augmenter le nombre de collisions pour tenter d'améliorer leur apport à la compréhension de l'univers, mais même à ce stade de « haute luminosité » le CERN (Conseil européen pour la recherche nucléaire) veut aller plus loin et construire un nouveau collisionneur !

Si les collisionneurs comme le LHC veulent jouer un rôle dans la physique des hautes énergies dans les années à venir, les seuils énergétiques doivent être franchis au-delà des capacités actuelles. L'étude Future Circular Collider (FCC) a étudié plusieurs modèles de collisionneurs, l'infrastructure de recherche étant envisagée dans un tunnel souterrain de 100 kilomètres de long. Ce projet ambitieux promet un programme de physique qui propulsera la recherche sur les hautes énergies au siècle prochain.

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La conception et l'ingénierie du nouveau tunnel posent un certain nombre de défis ; Il devrait s'éloigner des zones géologiquement intéressantes, améliorer l'efficacité des futurs collisionneurs, permettre la communication avec le LHC et respecter les impacts sociaux et environnementaux des bâtiments et des infrastructures de surface.

Choisir « où le placer » semble être un défi majeur, c'est pourquoi toute une série d'options de planification sont envisagées, guidées par l'intention du CERN d'éviter tout impact sur la zone.

À l’intérieur du tunnel du FCC (qui semble être placé sous un tunnel souterrain en forme d’anneau situé sous la Haute-Savoie et l’Ain en France et Genève en Suisse), se trouveront deux collisionneurs qui fonctionneront ensemble de manière séquentielle.

La première phase devrait ouvrir vers le milieu des années 2040 et comprendra le collisionneur électron-positon (FCC-ee). L’espoir est qu’il fournira des mesures précises sans précédent et dévoilera la physique au-delà du modèle standard. Il sera suivi par le collisionneur proton-proton (FCC-hh) qui dépassera de huit fois la capacité énergétique du LHC !

C'est une perspective passionnante que la FCC puisse pousser les collisions de particules à des énergies allant jusqu'à 100 TeV dans l'espoir de révéler de nouveaux domaines de la physique. Toutefois, pour atteindre cet objectif, de nouvelles avancées technologiques seront nécessaires et, à cette fin, plus de 150 universités du monde entier étudient différentes options.

Cet article a été initialement publié par L'univers aujourd'hui. Lis le Article original.

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

Nous devrons tous attendre encore un peu pour assister au tout premier vol spatial privé.

SpaceX vise désormais la mi-août pour lancer Polaris Dawn, une mission financée par l’homme d’affaires milliardaire Jared Isaacman. Le prochain vol, qui utilisera le vaisseau spatial Crew Dragon et la fusée Falcon 9 de SpaceX, devait décoller au plus tard le 31 juillet.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

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Comment des physiciens américains ont joué à Dieu et ont créé un nouvel élément appelé Livermorium à l’aide d’un faisceau de particules de titane

Un scientifique du Lawrence Berkeley National Laboratory travaille sur un dispositif de séparation lors d’une expérience. Crédit image : Laboratoire national Lawrence Berkeley

Une équipe de scientifiques et de chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie a récemment annoncé une réalisation révolutionnaire : la création du Livemorium, ou élément 116, à l’aide d’un faisceau de particules de titane.

C’est la première fois qu’un hépatique est fabriqué de cette manière, rapprochant les chercheurs de l’insaisissable « îlot de stabilité », où les éléments très lourds sont censés avoir une durée de vie plus longue, ce qui les rend plus faciles à étudier. Plus important encore, c’est la première fois qu’un objet extrêmement lourd est fabriqué de cette manière par des humains.

Rainer Kröcken, directeur des sciences nucléaires au Berkeley Lab, a exprimé son optimisme quant à la découverte, soulignant la nature collaborative de l’expérience. Il a déclaré que la production de l’élément 120, la prochaine cible, prendrait beaucoup plus de temps mais semblait désormais possible. Annoncé lors de la conférence Nuclear Structure 2024, l’article sera bientôt disponible sur le référentiel de prépublications arXiv et sera soumis à la revue Physical Review Letters.

Utilisation innovante d’une poutre en titane pour créer l’élément 116
Dans leur expérience, les scientifiques ont utilisé un faisceau de titane-50, un isotope spécifique, pour générer du Livemorium, ce qui en fait l’élément le plus lourd créé à ce jour au laboratoire de Berkeley. Ce laboratoire a une riche histoire de découverte d’éléments, qui a contribué à l’identification de 16 éléments allant du technétium (43) au seaborgium (106).

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Jacqueline Gates, qui a dirigé le dernier effort, a exprimé sa confiance dans les résultats, notant que les chances que les résultats soient une anomalie statistique sont très faibles. Le processus impliquait de chauffer le titane à environ 3 000 °F (1 649 °C) jusqu’à ce qu’il se vaporise. L’équipe a ensuite bombardé le titane vaporisé avec des micro-ondes, en enlevant 22 électrons et en préparant les ions pour l’accélération dans un cyclotron de 88 pouces au laboratoire de Berkeley.

Les ions de titane accélérés sont dirigés vers une cible de plutonium, des milliards d’ions frappant la cible chaque seconde. Ce bombardement intense a finalement créé deux atomes de Livermorium sur une période de 22 jours. L’utilisation du titane à cette fin représente une nouvelle technologie pour synthétiser des éléments plus lourds, car les éléments précédents de cette gamme, de 114 à 118, avaient été synthétisés à l’aide d’un faisceau de calcium 48.

Jennifer Burr, physicienne nucléaire au groupe des éléments lourds du Berkeley Lab, a souligné l’importance de cette méthode. La production de l’élément 116 à partir de titane valide cette nouvelle approche, ouvrant la voie à de futures expériences visant à produire des éléments plus lourds, comme l’élément 120.

Trouver l’article 120
Le succès de la création de l’élément 116 a ouvert la voie au prochain objectif ambitieux de l’équipe : créer l’élément 120. S’il est atteint, l’élément 120 sera l’atome le plus lourd jamais créé et fera partie de « l’îlot de stabilité », un groupe théorique d’éléments super-lourds de qui devrait être plus long que ceux découverts jusqu’à présent.

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Le laboratoire prévoit de commencer à tenter de créer l’élément 120 en 2025. Le processus devrait prendre plusieurs années, reflétant la complexité et les défis inhérents à cette recherche de pointe. Les physiciens explorent les limites du tableau périodique, s’efforçant de repousser les limites de la connaissance et de la compréhension humaines en explorant les limites de la stabilité atomique.

Cette réalisation majeure démontre non seulement la créativité des scientifiques du Berkeley Lab, mais ouvre également la voie à de futures découvertes dans le domaine des éléments super-lourds, qui pourraient ouvrir la voie à de nouvelles connaissances sur la nature fondamentale de la matière.

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